對建筑電氣設(shè)計中的安全及節(jié)能問題的探討

于文閣　張兆國

摘 要：隨著社會的不斷發(fā)展，建筑電氣設(shè)計的要求也逐漸提高?，F(xiàn)如今是一個提倡環(huán)保節(jié)能的時代，建筑電氣工程將沿著綠色方向發(fā)展，電氣設(shè)計在符合建筑規(guī)范的前提下，越來越注重節(jié)能性和安全性。建筑電氣應(yīng)從運行成本、初投資、以及環(huán)保節(jié)能這幾個方面進(jìn)行綜合考慮，使建筑電氣滿足居住適用性、節(jié)能性和安全性要求，減少能源損耗，從而達(dá)到節(jié)約能源的最終目的。

關(guān)鍵詞：建筑；電氣設(shè)計；節(jié)能；安全

1 建筑電氣設(shè)計原則

在進(jìn)行建筑電氣設(shè)計時，應(yīng)遵循相關(guān)的設(shè)計規(guī)范以及規(guī)章制度，要求以設(shè)計規(guī)范作為電氣的設(shè)計準(zhǔn)則，體現(xiàn)出國家法律對建筑施工的要求，使電氣設(shè)計符合節(jié)能和安全的設(shè)計原則。建筑電氣設(shè)計應(yīng)滿足其功能要求，在建筑功能的運轉(zhuǎn)過程中，是通過穩(wěn)定的運行來帶動設(shè)備運轉(zhuǎn)，使設(shè)備能自行控制運轉(zhuǎn)，為居民生活提供便利。建筑電氣設(shè)計作為建筑的主要組成部分，在進(jìn)行電氣設(shè)計時，應(yīng)將經(jīng)濟因素綜合考慮到設(shè)計之中，全面考慮初投資以及日后的運行成本，以達(dá)到建筑使用壽命期內(nèi)成本最低的要求。

2 建筑電氣設(shè)計中建筑節(jié)能存在的缺陷

由于人們對建筑居住舒適度的要求提高，導(dǎo)致電氣的需求量增大，進(jìn)而出現(xiàn)一些盲目用電。建筑電氣設(shè)計師根據(jù)以往經(jīng)驗盡量適應(yīng)客戶的需求，人們腦中對電氣節(jié)能問題考慮較少，導(dǎo)致建筑電氣能源消耗問題愈發(fā)嚴(yán)峻。同時，普通大眾以及企事業(yè)單位還沒能認(rèn)識到我國能源缺乏狀態(tài)，國家對建筑電氣節(jié)能的日常教育缺失，導(dǎo)致能源浪費嚴(yán)重化，甚至導(dǎo)致一些地區(qū)用電緊張，不得不在用電高峰期實施限電拉閘的局面。因此，要通過一系列有效的方案，了解各單位、城市以及區(qū)域的用電情況，注重建筑電氣設(shè)計當(dāng)中建筑節(jié)能，提出具體可行的解決方案，最終實現(xiàn)效益的最大化。

3 建筑電氣設(shè)計安全性

3.1 電力供應(yīng)

在現(xiàn)代建筑中，電力的作用極為重要。一旦中斷了電力供應(yīng)，建筑物固有的多項功能可能會因此喪失，甚至導(dǎo)致整個建筑物處于癱瘓狀態(tài)。所以，穩(wěn)定供給建筑電力為建筑物居民日常生活與工作的正常運轉(zhuǎn)創(chuàng)造了重要前提。在建筑物電力供應(yīng)系統(tǒng)中，在選擇高壓開關(guān)柜時應(yīng)以建筑標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，選取真空開關(guān)手車式高壓開關(guān)柜，此類開關(guān)柜性能優(yōu)異，具備“五防”功能。而在選擇電力變壓器時，根據(jù)建筑防火要求可知，建筑物主樓內(nèi)禁止安裝大容量油浸電力變壓器。

3.2 供電線路方面

居民住宅中的電路種類繁多。為確保各種電氣設(shè)備中的電路可以安全運行，不可隨意更改供電電路中的主線截面。如需進(jìn)行更改，必須按照規(guī)范要求經(jīng)計算檢驗后再進(jìn)行更改。否則更改后線路截面變小，造成電阻變大以及功率過載將會引起電路發(fā)熱，甚至造成火災(zāi)。

3.3 防火防爆的措施

選擇適當(dāng)?shù)碾姎庠O(shè)備及保護(hù)裝置，應(yīng)根據(jù)具體環(huán)境、危險場所的區(qū)域等級選用相應(yīng)的防爆電氣設(shè)備和配線方式。所選用的防爆電氣設(shè)備的級別應(yīng)不低于該爆炸場所內(nèi)爆炸性混合物的級別，保持必要的防火間距及良好的通風(fēng)。

3.4 電氣設(shè)備的防雷

電力系統(tǒng)中，雷擊是主要的自然災(zāi)害。雷電可能損壞設(shè)備或設(shè)施造成大規(guī)模停電，也可能引起火災(zāi)或爆炸事故危及人身安全。因此必須對電力設(shè)備、建筑物等采取一定的防雷措施。

避雷裝置主要有避雷針、避雷線、避雷帶或網(wǎng)。避雷針的作用實質(zhì)上是引雷作用，是將雷電引到自己身上來，避免了在它所保護(hù)范圍內(nèi)的其它物體遭受雷擊。避雷線主要用來保護(hù)架空線路。避雷帶和避雷網(wǎng)主要用來保護(hù)高層建筑物免遭直擊雷和感應(yīng)雷。避雷器一般接于導(dǎo)線與地之間，與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，裝在被保護(hù)設(shè)備的電源側(cè)。

3.5 電氣設(shè)備的接地

現(xiàn)在建筑中存在電腦、電視、冰箱等大量電子設(shè)備，電子設(shè)備通過保護(hù)接地系統(tǒng)的重復(fù)接地與共用接地體相連。為保證人員安全，此共用接地體的電阻不應(yīng)大于1Ω。

4 建筑電氣控制設(shè)計的節(jié)能策略

4.1 建筑供配電系統(tǒng)的節(jié)能策略

在建筑供配電系統(tǒng)中，很多設(shè)備具有電感性，有無功能的電流產(chǎn)生進(jìn)而使得線路的功率消耗增加，這就需要采取一定的措施減少功率消耗以實現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)：首先，可以增加導(dǎo)線的橫截面積或者是使用電阻率小的導(dǎo)線來實現(xiàn)功率消耗的減低，進(jìn)而實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)；其次，可以選擇高效低耗型的變壓器來減少能耗，可以同專用變壓器來降低季節(jié)性負(fù)荷能耗的降低；最后，合理設(shè)計變電所的位置，使其盡可能的接近負(fù)荷中心，進(jìn)而減少線路的功率消耗。

4.2 電動機的節(jié)能性

電動機損耗的減少，主要通過電動機的功率因數(shù)以及工作效率的提高來實現(xiàn)。在建筑工程中，電動機一般由專業(yè)設(shè)備配套，因此電動機損耗的減少，應(yīng)該在運行的過程中實現(xiàn)。可以減少就地電容器補償、電動機空載運行以及電動機輕載運行。具體的做法是利用變頻調(diào)速來控制電動機，緩解負(fù)載變化對電動機產(chǎn)生的影響，從而提高電動機在輕載運行時的工作效率，最終達(dá)到節(jié)能的目的。

4.3 選擇變壓器

軋晶粒取向硅鋼片的高導(dǎo)磁性使硅鋼片保持近乎于一致的磁場方向，而接縫良好的密合性則降低了漏磁損耗。此類變壓器具有節(jié)能、高效、質(zhì)量輕、低損耗、抗沖擊等諸多優(yōu)點，由此廣泛應(yīng)用于近年來的建筑設(shè)計中。

4.4 配電線路損耗

電流在線路中通行時常因電阻的存在而出現(xiàn)功率損耗，要想降低電阻損耗，設(shè)計人員應(yīng)考慮如下因素：首先，在選擇導(dǎo)線時應(yīng)確保電阻率相對較低，最佳材質(zhì)為銅芯導(dǎo)線，其次為鋁線；其次應(yīng)降低導(dǎo)線長度，建筑設(shè)計人員應(yīng)在規(guī)劃設(shè)計時應(yīng)保證線路直達(dá)，盡量少走彎路。除此之外，低壓配電線路應(yīng)少走回頭路，或者盡量不走。變電所應(yīng)與負(fù)荷中心盡可能地保持鄰近，使供電半徑降至最小。也可提升導(dǎo)線截面積，若通電線路較長，設(shè)計人員應(yīng)在滿足基本要求，如熱穩(wěn)定、載流量等前提下將導(dǎo)線截面積提升一級，由此產(chǎn)生的額外建設(shè)費用可在日后運行過程中以收取的費用加以抵消或補償。

4.5 照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計

照明在建筑電氣的中會占到很大的部分，在該方面可以通過下列的方法來實現(xiàn)節(jié)能。第一，要使用高效的光源。在光源的選擇中應(yīng)該根據(jù)工程的實際情況來確定，通常要考慮到光效、價格、光源候命、顯示指數(shù)以及色溫等要素。以往民用建筑經(jīng)常使用的光源有HID燈、熒光燈以及白熾燈，隨著現(xiàn)代照明技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步人們越來越多的使用了新光源，比如LED燈以及光纖照明燈。工業(yè)建筑中光源的選擇主要是要對工作場所的條件進(jìn)行考慮，可以對不同類的高效光源進(jìn)行使用以實現(xiàn)節(jié)能降耗；第二，要盡量照明的時間。在這方面，要做到和建筑專業(yè)的配合，要使得建筑物在最大限度上對自然采光的利用，要通過將自然光合照明光有機的結(jié)合有效減少人工照明所消耗的電能。盡量選用一些節(jié)能型的裝置和開關(guān)以實現(xiàn)照明的節(jié)能，要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況確定出合理的開關(guān)類型。

5 結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對于電氣的需求也逐漸增多，隨著智能建筑的出現(xiàn)與發(fā)展，在建筑施工過程中，建筑施工的要求也越來越高。電氣作為智能施工的主要設(shè)計重點，并隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的不斷發(fā)展，逐漸擴大了電氣的應(yīng)用領(lǐng)域，目前，電氣能源消耗與電氣安全是目前我國城市發(fā)展中最主要的消耗形式。環(huán)境污染造成了能源缺失加劇了能源危機，越來越多的人開始關(guān)注節(jié)能產(chǎn)品。

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